探地雷达在探测墩下隐伏岩溶中的应用
探地雷达在岩溶地区桥基勘察中的应用
从 老 到新 分别 为 ：
三叠系下统夜郎组（ １ －） Ｔｙ ３浅灰色、 ， 、 ２ 灰色 灰岩 白云质灰岩 ， 该层全区分布。
第四系 （ ＝ ） 灰 黄 色， 湿 ， 塑 ～硬 塑， Ｑ卜 ： ｅ 潮 软 以粘 土 和碎 石 为 主 ， 石 成 分 为 弱 风 化 灰 岩， 径 碎 粒
一
要 ： 贵 州 大 多数地 区为岩溶 地 区， 工程 建设 中 ， 在 在 由岩 溶 引起 的 工程地 质 问题 已经成 为
种常见而又非常难以解决的问题。在国道主干线上海至瑞丽高速公路贵州境 内镇宁至胜境
关段 龙 滩箐分 离立交 ０号桥 台地 基基 础勘 察 中， 利用探 地 雷达取 得 了良好 的效果 ， 为设 计部 门
０ １ ． ｍ， 角状 。 ． —０ ３ｃ 棱 １ ２ 地 质 构造 ．
桥位 区处于永宁背斜核部偏西翼地段 ， 该背斜轴线走 向北西， 两翼呈较舒缓 的圆弧状。西翼 出露夜郎 组 （ Ｉ２３ 、 宁组一 段 （ Ｉｎ） 层 ， 向北西 西北 东东 ， 角一 般在 ２ 。 ０之 间 。 Ｔ ｙ－）永 Ｔ ｙ ‘地 倾 倾 ５ ＿５ 。 区内离桥基较近的两条平移断层分别为 ： 在桥位 Ｙ ３ ＋ ０ 处穿过的 Ｆ （ Ｋ ８ ５５ Ｉ果寨断层）该断层走 向近南 ， 北 ， 向正 东倾角 约 ７ 倾 ０度 ， 断裂带 宽 度 ８—１ 另一 断层为 Ｆ （ 河 断层 ）该 断层 走 向北北 西 ， 线 路走 向 ２ｍ； ２银 ， 沿
收 稿 日期 ：０ ６ Ｉ —２ ２ｏ 一 １ ０
作者简介 ： 周洪庆（ ９ ９ ， ， １ ５ 一）男 副教授 ， 贵州大学资源与环境学 院， 主要从事岩石学和工程地质方面的教学与研究工 作。
探地雷达在隧道岩溶探测中的应用
小 的特 点 ，且有很 高 的分 辨率 ，探 测 成 果可 靠 ，能
为隧道施 工及 设计 变更 治 理提 供科 学 依 据 。本文 采 用探地 雷达对 某 隧道 岩溶 进行 探 测 ，确保 隧 道 的施
工安全 。
（ ２ ） 在完整石 灰 岩 中 ，电磁 波 的传 播表 现 为弱 反射 、弱衰减 、反射 同相 轴 一致 性 好 的特 征 ，其 频
２ ０ １ ４年第 １ 期 （ 总第 １ ７ ２期 ）
雷 达系统选定 后 ，把选 定 的 已知 参数 带人 探距
原因是分辨率的问题 ，这里主要是水平分辨率。 水平分 辨率与第一菲涅 尔带 半径 ｒ ， 有关 。
方程 中 ，便 可确定 出相应 的探测 距 离。现 在一 般 的
探地雷 达 ，根据 不 同天 线 的的 中心 频率 ，都 给 出了 相应试 验统计 得 出 的探 测 深度 。总 的规 律是 ：同一
摘
要 ：某在建 隧道地 质情 况复杂 ，开挖过 程 中，隧道底 部 出现溶 洞 ，地 下水发 育 ，已完成 的
仰拱段 可 能存在 岩溶分布 。通过 探地 雷达的探测 ，分析该 隧道段 的典型 波形 图，确定 出了该段 隧道
底部 岩溶 的分布情况 ，并通 过钻探 资料 验证 ，两者基本 一致 ，为 隧道 安全施 工提供 了保 障。
谱特征 呈现 为振 幅能 量 主要 集 中在 一个 频 率上 ，且
其值 比较 固定 。但 在 岩溶 区域 ，电磁 波 的传 播 在雷 达剖 面图像上 ，表现为强 反射 、强衰减 、多次震 荡 、 反射 同相轴发 生 绕射 、错 断 等复 杂 的 图像 特征 ，并
且振 幅能量集 中在两 个或 多 个频 率 上 ，同时 由于岩
探地雷达在探测岩溶方面的应用
探地雷达在探测岩溶方面的应用地质雷达能够利用高频电波、脉冲技术对地下介质进行有效的探测。
由于我国各个地区地层分布存在一定的差异性，且岩溶地区分布广泛具有极大的不确定性，盲目的工程开展会威胁工作人员的生命安全和生产损失。
探地雷达作为地下异常情况的探测手段之一，在岩溶地区探测中有着重要的作用。
文章对探地雷达的工作原理进行了分析，并结合工程实例进行了分析，以对探地雷达在岩溶探测方面的应用进行论述。
标签：探地雷达；岩溶地区；技术应用一、地质雷达工作原理地质雷达是应用高频脉冲电磁波探测隐蔽介质的分布，向被測物发射高频宽带短脉冲电磁波，当电磁波遇到不同介电特性的介质就会有部分返回，接收反射波并记录反射的时间。
根据接收到波的旅行时间（双程走时）、幅度频率与波形变化资料，可以推断介质内部结构以及目标体的深度、形状等特征参数（图1）。
脉冲波走时：式中：x值在剖面探测中是固定的，v值（mns-1）可以利用现成数据或测定获得，由上式可得目标体的深度值Z（m）。
当发射和接收天线沿物体表面逐点同步移动时，就能得到其内部介质剖面图像。
图2是地质雷达检测混凝土质量的原理和记录示意图。
记录图像中呈弧状的同相轴为混凝土缺陷对电磁波的反射所引起。
地质雷达基本参数如下：（1）电磁脉冲波旅行时间式中：Z—勘查目标体的埋深；x—发射、接收天线的距离（式中因Z>x，故x可忽略）；V—电磁波在介质中的传播速度。
（2）电磁波在介质中的传播速度式中：C—电磁波在真空中的传播速度（0.29979m/ns）；—介质的相对介电常数，—介质的相对磁导率（一般）（3）电磁波的反射系数电磁波在介质传播过程中，当遇到相对介电常数明显变化的地质现象时，电磁波将产生反射及透射现象，其反射和透射能量的分配主要与异常变化界面的电磁波反射系数有关：式中：r —界面电磁波反射系数；—第一层介质的相对介电常数；—第二层介质的相对介电常数。
二、实例分析2.1 工程概况某单位拟在河堤旁新建一条城市道路，因该地区为岩溶发育地区，且临近河流，溶蚀作用较强，地质情况复杂。
探地雷达技术在岩溶地区的探测应用
天线 以及 不同的测点间距进行探测 ，表 １ 是瑞 典 Ｒ Ｍ Ｃ探 地雷达针 ＡＡ 对不 同 目的体尺寸与深度选用不 同中 Ｍ Ｃ探地雷达对不同天线频率所推荐选用 的采样参数。 Ａ Ａ 表 １ Ｒ Ｍ Ｃ探地雷达不 同频率天线探测尺寸与探测深度 Ａ Ａ 天线频率
可计算 目的层 的深度 ｈ ：
有一反射异常 ， 判断此 处为岩溶溶蚀区域 ， 由于雷达波 同相 轴基本近似 于水平 ， 明溶蚀 区域充填较好 。 说
ｈ ＝ ｝
（ １ ）
式 中 ｈ 目的层 的深度 ； 为发射天线 和接收天线 间距 ； 为介 为 ｘ Ｖ值 质 中的电磁波速度 。 探地雷达 的工作前提是探测对 象与周围介质 间存在着 明显 的电性 差异 ， 波在介质 中的传播速度 ｖ与介质 的电磁性参数有 （ ） 雷达 ２ 式近似
０． － ． Ｏ ０３ ０ １ Ｏ． ￣ ． Ｏ Ｏ２ ０ １ ０． ～ Ｏ５ ０１ Ｏ．
～
●－
●
－
● －
●
／
／ ：
｝ ．
●、 、 、
●
图 １雷达探测波形记录的示意图 探 地雷 达接 收到 的信 号通过模数转换处理后送到计算 机 ，经过滤 波、 增益恢 复等一 系列数据处理后形成雷达探测图像 。 探地雷达图像是 资料解 释的基 础图件 ， 只要 目的体与周边介质 中存在 电性差 异 ， 就可 以 在雷达 图像剖 面中反 映出来 ， 过同相轴追踪可 以测定 目的体 的反射 通 波旅行 时 Ｔ 根据地下介质的电磁波速 Ｖ和反射波旅 行时 Ｔ 由公式（ ） 。 ， １
／ － Ｍｔ ｈ ２ ５
５ ０ １０ ０ ２０ ０ ４０ ０ ｌ０ ００
目的体尺寸 目的体深度范围 最大探测深度
地质雷达技术在岩土工程勘察中的应用
Engineering Technology and Application | 工程技术与应用 |·83·2019年第12期地质雷达技术在岩土工程勘察中的应用荆智辉（中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司，河南 郑州 450007）摘 要：随着我国社会经济的快速发展，建筑领域获得了前所未有的发展机会，在进行岩土工程施工前地质勘察尤为重要。
由于我国很多地方的地质结构复杂，一些传统的地质勘察方法无法有效地对岩土工程进行勘察，很难反映出地质的实际情况。
现在进行岩土工程勘察主要应用地质雷达勘察技术，采用地质雷达对岩土工程进行勘察，可以快速掌握工程基础范围内的实际地质情况，不仅可以提升岩土工程的勘察进度，而且可以为岩土工程施工提供有价值的技术参数以及信息，在很大程度上提高岩土工程的安全性、稳定性。
关键词：地质雷达技术；岩土工程；勘察应用中图分类号：P631.3 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）12-0083-02作者简介：荆智辉（1988—），男，工程师，研究方向：工程物探。
在我国的大部分区域地质结构都比较复杂，尤其是存在石灰岩分布的地区，经常会出现岩溶的问题。
如果在这些地方进行工程建设，很可能会出现岩溶坍塌的现象，岩溶坍塌在建筑工程中是常见的地质灾害。
在工程施工过程中，只有对岩溶坍塌的情况进行准确的预测，才能确保工程顺利施工，这样不仅能保证工程施工的进度，而且可以确保工程的安全性。
但是在实际工程建设过程中，很多时候人们无法进行准确的预算，因此，在石灰岩分布的地区，选择一种适合此地区的勘察方法，对工程基础范围内地质情况进行研究，不仅可以保证工程的顺利施工，而且可以有效降低工程的施工成本，在工程建设中起着非常重要的作用。
目前，我国进行地质勘察的方法有很多种，在这些方法中地质雷达勘察技术虽然起步比较晚，但是经过科学研究已经成为最先进的勘察方法，在建筑工程中得到了广泛应用，而且成果显著。
地质雷达在岩溶地区对溶蚀带、溶洞的探测应用
图１ 雷 达工 作 原 理 及 其 基 本 组 成
根据 电磁波 理论 ， 当雷 达 脉 冲 在地 下 传 播 过
程 中遇 到不 同 电性 介 质 交 界 面 时 ， 由于 上 下介 质
的 电磁特 性不 同而 产 生折射 和 反射 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ５ — ０ ８
质 雷 达 具 有 高精 度 、 经济快速 、 非破坏性等优点 。 关 键 词 地 质 雷 达 溶 岩 地 区 滤 波 信 号 处 理 分 析
随着 国内基 础 建设 的 投 入加 大 ， 我 国 自上 世 纪９ Ｏ年代 以来 引入 国 内 的地 质 雷 达 技术 得 以快 速发 展 ， 在公路 、 水 电、 铁 路 等行 业 的各 种 勘察 及 无 损 探测 中均 能 见 到 地 质 雷 达 的身 影 ， 本 文 以瑞 典Ｒ ＡＭＡＣ雷达 为例 ， 介绍 地 质 雷达 在 公 路 隧道
探 测 中 的应 用 。
１ 地 质 雷 达 工 作 原 理
地质 雷达 的工作 前 提是探 测对 象 与周 围介质 间存 在着 明显 的 电性 差 异 ， 雷达 波 在 介 质 中的传 播 速 度 Ｖ 与介质 的 电磁性 参 数 有 式 近似 关 系＿ １ ］ ， 常见 介质 的物 理参数 可参 见文 献 Ｅ ２ ３ 。
依 据 电磁波 脉 冲在地 下 传播 的原 理进 行工 作 。发
测 。表 １ 是瑞典 Ｒ Ａ ＭＡ Ｃ地质雷达针对不 同 目的体 尺寸与深度选用 不 同中心频 率 的天线所 列参考 表 。 表２ 为瑞典 Ｒ Ａ ＭＡ Ｃ地质雷达对不同天线频率所 推 荐选用的采样参数 ］ 。
表 １ Ｒ Ａ ＭＡ Ｃ地质 雷 达不 同频 率天 线探 测尺 寸与 深 度
探地雷达技术在探测墩下隐伏岩溶中的应用
探地雷达技术在探测墩下隐伏岩溶中的应 用
于海 兵 。 王 少钦 。 王天 亮
（ 石家庄铁道学 院 土木工程 分院 ， 河北 石家庄 ００４ ） ５０ ３ 质 中传播 的基 本原 理 。并 结合 工 程 实 介
际， 用探 地 雷达技 术 对 宜万铁 路 Ｗ７段 ５号墩 进行 岩 溶探 测 ， 考 岩 溶 雷达 图像 的特征 ， 利 参 通过
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第２ Ｏ卷 第 ２ 期
２０ ０ ７年 ６月
石 家 庄 铁 道 学 院 学 报
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｆ ＨＪ Ｚ Ｕ Ｎ ＡＬ Ａ ＳＩ Ｔ Ｏ Ｒ Ａ ＩＡ Ｈ Ａ ＧＲ Ｉ ＹＩ Ｔ Ｕ Ｅ Ｏ Ｓ Ｉ Ｗ Ｎ Ｔ
Ｖ １ Ｏ Ｎ ． ０ ．２ ｏ ２
遇到介 质 界面时 ， 反射 系数 Ⅳ为 其
Ｎ：（
一
）（ ／
＋
）
（） ２
式 中 ， 。 为 两种不 同介 质 的相对介 电常数 。 ， 由上 述原理 可知 ， 种介 质 的相对介 电常 数差 异 越 大 ， 射 系数 越 大 ， 两 反 反射 信 号 越 强 ， 映 在 雷 达 图 反
（） １
收 稿 日期 ：０ ６— ２ ２ ２０ １ —９
作者简介 ： 于海兵
男 １７ ９ ８年出生
硕士研究生
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７ ０
石 家
庄 铁
道 学 院 学 报
第２ ０卷
式中， ０ ３ ／ ｓ Ｃ＝ ． ｍ ｎ 为电磁波在空气中的传播速度； 为地下介质 的相对介 电常数 。 同时 ， 电磁波 反射 信号 的强 弱与 界面 的 反 射 系数 及穿 透 介 质 时对 电磁 波 的 吸 收 能力 有 关 ， 电磁 波 在
浅谈探地雷达技术在岩溶地质勘探中的应用
并使用单点 量测 方法 ， 线路 中线位 置布置纵 向测线 ， 沿 测点 间 距 为 １ ， 选 用 ５点 增 益 、 通 滤 波 形 式 进 行 探 测 。 且 ｍ 全 ３２ 室 内数 据 处 理 ＿ 探地雷达所 接收到 的信 号是通 过模 数 转换 处理后 送 到计 算机 ， 必须 再经过增 益恢复 、 波、 滤 反褶积 、 小波 变换 等一 系列 的处理后 ， 形成最终 的雷达探测 图像 ， 供地质 异常解释使用。一 般情 况下 ， 使用增 益恢复 ， 可以使得大地 滤波信 号得 以恢复或
２ 探地 雷 达工 作原 理
探地 雷达是利 用高频 电磁脉 冲波的反射来 探测 目标体 的， 它通 过发射 天线 向地 下或 目标体 发射高频 宽频带短 脉冲 电磁 波 ， 过地下地 层界面 或 目标体 的表面反 射后 返 回地 面 ， 经 为接
收 天 线所 接 收 。电磁 波在 介质 中传 播 时 ， 路 径 、 其 电磁 场 强 度 与 波 形 将 随 所 通 过 的 介质 电磁 性 质 及 目标 体 的 几 何 形 态 变 化 而 变化 。
征和岩溶 地质异 常信 息。根据 钻探 资料所揭示 的地 层 分布 特 征 ，初步估算该 线路覆盖 层的 电磁 波平均速度 一般 为 ００ ． ６～
００ ｍ／ｓ 下伏 灰 岩 电磁 波 平 均 速 度 一 般 为 ００ ～ ． ｍ／ｓ ．９ ｎ ， ．８ ０１ ｎ 。 ２ 在考虑雷达 波的穿透能力和接收 回波有效性 的前提 下 ， 用探 使 地 雷达 ， 挂 接 １ Ｏ Ｈ 加 强 天 线 时 ， 定 探 测 窗 口为 ５ ０ ｓ 在 ＯＭ ｚ 设 ５ｎ，
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专 勘 、 与试 术 栏Ｉ 察 绘 测 技 测
浅谈探地雷达技术在岩溶地质勘探 中的应用
探地雷达在岩溶地区勘察中的应用
ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｅｓ ｒ ｅ ｆＫａｓ ｓｓｕ ｉｄ． ｅＧＰ ｔｃ ｎ ｑ ｅａ ｄｉ ｒ ｉｇｐ ｎ ｉ ｌ ｒ ｔｏ ｕ ｅ Ｃｏ ｂｎ ｄｗｉ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙｉ ｔ ｕ ｖ ｙ ｏ ｒｔ ｔ ｄｅ Ｔｈ Ｒ ｈ ｉｕ ｎ ｓｗｏ ｋ ｎ ｒ ｃｐｅａｅｉ ｒ ｄ ｃ ｄ． ｍ ｉ ｅ ｔ ｔ ｎ ｈ ｉ ｅ ｔ ｉ ｎ ｈ ｈ ｅ ａ ｐ ｅｏ ｅＫａ ｓ ｒ ｓ ｅ ｔｎ ，ｈ ｅ ｔｒ ｓｏ ａ ａ ｖ ｅｄｄ ｓｒｂ ｔ ｎｐ ｏ ｕ ｅ ｙＫ ａｓ ｓａ ａｙ ｅ ， ｎ ｅＫａ ｓ ｘ ｍ ｌ ｆｔ ｒ ｔ ｏ ｐ ｃｉ ｇ ｔ ｅｆａｕ ｅ ｆ ｄ ｒｗａ ｅｆ ｌ ｉｔ ｕ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄｂ ｒｔ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄｔ ｒ ｔ ｈ ｐ ｒ ｉ ｉ ｏ ｉ ｈ ｃ ｖ ｒ ｎ ａ ｔｒ ａ ｇ ｅｄ ｔｃｅ ｙＧＰＲ ｃ ｎｉｕ ． ｒｆｅ ｅ ｕｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｈ ａ ｅ ｎａ ｄｆ ｃｕ ｅｒ ｎ ｅａ ｅｅ ｔｄｂ ｒ ｒ ｔ ｈ ｑ ｅ Ｖｅ ｉ ｄｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｅＧＰＲ ｃ ｎｑ ｅｉ ｆｅ ｔｖ ｅｅ ｔ ｅ ｉ ｓ ｔ ｔ ｈ ｉｕ ｅ ｃｉ ｅｔ ｄ ｔｃ ｅ ｓ ｏ
ｈｇ ｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｏｔｐ ｌｅｏ ｄ ｅ ｕ ｎ ｙｂ ｎ ｎ ａ ｌｎ ｅ ｈｎｃ ｌ ｙｏ ｉ ｈｒ ｔ． ｅＫａｓｓｄ ｓｒｂ ｔ ｄ ｌ ｉｈ ｆ ｑ ｅ ｃ ， ｈ ｒ ｕ ｓ ｆｗｉ ｅｆ ｑ ｅ ｃ ａ ｄａ ｄ ｓ ｍｐ ｉ ｇｔｃ ｉａｉ ｆｈ ｇ ａｅ Ｔｈ ｒｔ ｉｔｉ ｕ ｅｗｉｅｙ ｉ ｒ ｒ ｔ ｎ ＧｕＺｏ ｒ ｖ ｎ ｅ ａ ｄｕ ｄ ｒ ｒ ｕ ｄｋａ ｓｓｃ ｖ ｒ ｓｍ ｅ ａ ｅｃ ｎ ｔｕｃｉｎｓａ ｄ ｌ ｅｏ ｅ ｐｅ ｓ ｒｏ ｓｙ． ｒ ｕ ｈ ａ ｌｚｎ ｉ ｕ ｐ ｏ ｉ ｃ ， ｎ ｎ ｅ ｇ ｏ ｎ ｒ ｔ ａ ｅ ｎ ｎ ｃ ｏ ｓｒ ｔ ｏ ｎ ｉ ｆ ｏ ｌ ｅ ｉ ｕ ｌ Ｔｈ ｏ ｇ ｎｙｙ ｉｇ ｆ ｐ
浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用
浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用[摘要]由于隧道岩溶地段施工环境复杂，有的岩溶在施工中就被开挖发现，有的却处于隐伏状态。
因此施工中必须对已开挖和隐伏岩溶进行处理。
对于已发现的隧底岩溶，处理好坏情况必须进行必要的探测，以判断是否到达设计要求。
同时必须探明岩溶处理未达到设计要求地段的岩溶位置和空间规模，为进一步处理提供探测资料。
对于隐伏的隧底岩溶，必须探明岩溶发育位置和规模，以指导施工处理。
因此对隧底岩溶探测资料的可靠性和精确度的要求非常高，单一的探测方法可能无法同时满足探测深度和精度的要求。
本文针对探地雷达法和地震映像法，将二者的原理进行阐释，同时，以某工程中隧底岩溶和裂隙带的探测为例。
说明二者在隧底岩溶探测中的综合应用。
[关键词]隧底岩溶探地雷达法地震映像法0 引言对于现代工程质量要求的提高和施工环境的复杂，单一的物探方法已经不能满足隧道工程对隧底岩溶探测的高要求。
使用两种或两种以上的综合物探方法，能够减少单一物探方法的探测资料多解性和探测深度局限性，同时将每种探测方法的优点进行互补和探测结果相互印证，以使提供的资料更为可靠真实，为施工提供更精确的数据，指导工程施工，提高施工进度。
本文在对探地雷达法和地震映像法两种探测方法进行阐述后，以实际工程为例，论证探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中综合应用的可靠性。
1 两种地质探测法的介绍1.1 探地雷达法探地雷达法是使用探地雷达利用高频电磁波来探测地底介质的分布规律的探测方法，具有分辨率高、无损勘察、操作简便、图像直观的有点，在衬砌检测和隧道超前预报等方面有着广泛应用。
1.1.1 探地雷达法的发展探地雷达法的雏形应用是在1904年，德国人用电磁波信号探测远距离的地面上的金属体，二十年之后，德国人提出了用电磁波技术来探查地下的目标体的理念，同时还提出了电池波会在介电常数不同的介质的界面上发生电磁波反射的说法，这个说法也成为了探地雷达理论研究的基础，到二十世纪七十年代以后，数据处理技术大力发展起来，仪器的信噪比也有了极大的提高，电子技术以及现代信息处理技术等因素的共同作用下，探地雷达技术得到了飞速的提高，实现了地下浅层的目标探查，其探查范围也是在逐渐增大，同时其应用也在朝着多方面发展，土木工程、地质调查、环境监测、狂插勘查等都有应用，电子工程和地球物理学科领域的进一步拓展、分析软件的不断更新都带给了探地雷达技术新的发展空间。
地质雷达探测灰岩岩溶的应用
《装备维修技术》2021 年第 6 期地质雷达探测灰岩岩溶的应用王继刚（山东省第一地质矿产勘查院，山东 济南 250109）摘 要：本文用地质雷达方法探测灰岩岩溶，对方法原理、探测深度、探测结果等方面进行了阐述。
事实证明用地质雷达探测灰岩岩溶是一种行之有效的方法，且相比传统方法具有施工效率高、成本低等优点。
关键词：地质雷达 电磁波 灰岩岩溶1 前言数据加工处理手段，形成地下测线的扫描图像。
通过对雷达图像石灰岩里不溶性的碳酸钙在水和二氧化碳的作用下能转化为的判读，便可得到地下目标物的分布位置和状态。
微溶性的碳酸氢钙，经过长期的上述反应，石灰岩便会分解形成各种千姿百态、容貌各异的溶洞。
这些溶洞的存在对建筑物的安全造成极大的危害，因此施工之前要对灰岩地基进行岩溶探测，为设计施工提供依据。
传统的钻孔方法工作效率低、费用较高，且对小型的溶洞容易遗漏。
经多次试验，地质雷达法工作效率高，寻找灰岩地区溶洞的效果较好。
2 工作方法原理地质雷达是一种使用超高频电磁波（脉冲频率 106～109HZ）探测地下介质分布的非破坏性探测仪器。
它通过测线扫描的方式获得地下测线的扫描图像（见图 1）。
雷达通过在地面上移动的发 射天线向地下发射高频电磁波，在地下旅行的电磁波遇到不同的 电性界面时，就会发生反射、透射和折射。
电介质间的电性差异 越大，反射回波能量也越大。
反射到地面的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收 后，通过雷达主机精确地记录下反射回波到达的时间、相位、振由于岩脉、断层、破碎带及岩溶等地质体的存在会影响正常 地层的结构及其完整性，从而改变原有地质体的地球物理特征而 形成新的物性特点，与周围原岩体形成明显的电磁性、介电差异， 不同介质的相对介电常数均有差异，电磁波会形成反射，这正是 能利用地质雷达进行探查的前提条件。
常见岩石物性参数见表 1。
幅、波长等特征，再通过信号叠加放大、滤波降噪、图像合成等表 1 场地常见岩石物性参数介质名称 灰岩（干） 灰岩（湿）电导率 σ（s/m） 10-92.5×10-2介电常数 εr（相对值） 7 8电磁波速度 v（m/ns） 0.11衰减系数β（dB/m） 0.4～1砂（干）10-7～10-34～60.150.01砂（湿）10-4~10-2300.060.03～0.3粘土（湿）0.1~18~120.061～300土壤 空气1.4×10-4～5×10-2 02.6～15～40 10.13～0.17（εr=3～5） 0.095（εr=10） 0.15（εr=40） 0.320～30 0纯水10-4～3×10-2810.0330.1混凝土6.40.123 工作实例由图 2 可知，深度 2.5-4.0m 存在强反射面，推测为岩层分界济南某工地内基础采用灰岩地基，为查清该区域灰岩的岩溶发面，分界面以上为泥质灰岩，分界面以下为灰岩。
高密度电法与探地雷达在隐伏地质灾害探测中的应用
高密度电法与探地雷达在隐伏地质灾害探测中的应用贺晓华;宛新林;丁健华【摘要】地下岩溶、土洞及淤泥质洞穴等地质灾害具有较强的隐伏性，对工程施工、地基稳固等会带来不同程度的危害。
近年来，关于隐伏地质灾害的勘探，许多学者提出了不同的物探思路与方法。
目前，准确探测隐伏地质灾害的规模特征及空间位置是物探工作中亟待解决的关键问题。
本文通过采用综合物探的方法，将高密度电法与探地雷达相结合，对地下洞穴塌陷进行勘探，充分发挥两者的优点，资料成果互相验证与补充，排除异常干扰，准确查明了洞穴塌陷的规模特征与具体位置，为工程设计与施工处理提供了科学可靠的指导依据，可在类似隐伏地质灾害探测中推广普及。
【期刊名称】《安徽建筑大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2016(024)001【总页数】4页(P40-43)【关键词】隐伏地质灾害;高密度电法;探地雷达;视电阻率;电磁波【作者】贺晓华;宛新林;丁健华【作者单位】安徽建筑大学土木工程学院,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TU411.01随着我国经济的迅速发展，城市建设、道路、桥梁等基础设施建设不断加快，在工程建设中时常会遇到各种地下隐伏地质灾害，如地下岩溶、土洞及淤泥质洞穴等，这类地质灾害对工程施工、地基稳固等会造成的不同程度的危害，若处理不当就可能造成不可估量的后果。
因此，对工程建设区的地质条件进行准确高效的勘探，调查清楚工区范围内地下隐伏地质灾害分布范围及空间位置，为工程设计和施工处理提供可靠的依据显的非常重要。
各种地下隐伏地质灾害，发育多样化，隐蔽性较强，且探测精度要求高，使得准确探测其规模大小及位置的难度较大，为物探工作者带来了不小的考验。
近年来，对于隐伏地质灾害的勘探，许多专家学者提出了不同的物探思路与方法。
当前，工程中常用方法有高密度电法、探地雷达、瞬变电磁法、瑞雷波法及弹性波层析成像等[1-2]。
高密度电法具有储存量大、观测密度大、资料可靠及自动化程度较高等优点，已被广泛地应用于各类隐伏地质灾害的勘探工作中[3]。
地质雷达在岩溶勘探中的使用
地质雷达在岩溶勘探中的使⽤地下岩溶勘探地球物理前提：岩溶⼜名karst ，指可溶性岩⽯，特别是碳酸盐类岩⽯（如⽯灰岩、⽯膏等），受含有⼆氧化碳的流⽔溶蚀，有时并加以沉积作⽤⽽形成的地貌。
⽯灰岩在略有酸性的⽔中更易於溶解，⽽这种⽔在⾃然界中⼴泛存在。
⾬⽔沿⽔平的和垂直的裂缝渗透，将⽯灰岩溶解，并以溶液形式带⾛。
沿节理发育的垂直裂隙逐渐加宽、加深，形成⽯⾻嶙峋的地形。
当⾬⽔沿地下裂缝流动时，就不断使裂缝加宽、加深，直到终於形成洞⽳系统或地下河道。
岩溶的存在，成为⼯程施⼯及维护中的重⼤安全隐患。
测量参数：电磁波在地下传播的过程中，碰到介质的分界⾯（即空隙的岩壁），被反射回地⾯。
通过检测岩壁反射的电磁波信号，达到探测地下岩溶的⽬的。
使⽤地质雷达进⾏地下岩溶探测，发射和接受电磁波，主要是测量发射和接收的时间间隔，以计算岩溶的深度和位置。
测量仪器及其⼯作原理：地质雷达(／ground pene ting mdar，简称GPR) 是2O世纪7O年代发展起来的⼀种⽤于确定地下介质分布的⼴谱电磁法，以其⾼分辨率、⾼效率和⽆损探测成为地球物理勘探的有⼒⼯具。
国内外⼀些专家已在⼯程勘察领域中的应⽤做了⼤量的研究⼯作，尤其在空洞探测⽅⾯取得了瞩⽬的成绩，但在岩溶勘察⽅⾯的研究尚还薄弱。
地质雷达的基本原理：地质雷达的⼯作原理基于⾼频电磁波理论，其⼯作⽅式是由地⾯发射天线T向⼤地发射主频为数兆⾄上千兆赫兹的⾼频电磁波。
电磁波在地下传播过程中遇到介质的分界⾯后被反射回地⾯，再由接收天线R接收。
根据接收信号及电磁波在底层中的传播时间便可判断电性界⾯的存在及其埋藏深度。
T X R介质分界⾯其特性参数为：电磁波双程旅⾏时间t （ns ）：假定发射天线与接收天线之间的间距为X ，m;H 为反射点埋深，m ；电磁波在介质中的传播熟读为V ，m/ns,则电磁波传播的双程旅⾏时间t （ns ）为t=(4H 2+X 2)1/2/V 。
电磁波在介质中的传播速度V （m/ns ）：电磁波传播速度V=c/(εr ，µr )1/2，其中c 为电磁波在真空中的传播速度（0.3m/ns ）；εr 为地下介质的相对电常数；µr 为介质的相对磁导率（µr ≈1）。
地质雷达在岩溶隧道超前预报中的应用
第 39 卷 第 4 Vol. 39 No.
期 4
JOURNAL
山 东 大 学 学 报 (工 学 版) OF SHANDONG UNIVERSITY ( ENGINEERING
SCIENCE)
2A00u9g.年2080月9
文章编号 :167223961 (2009) 0420082205
(1)
其中 , E0 为 r = 0 , t = 0 时的电磁场强度 ;β为衰减
系数 ;α为相位系数 ; r 为传播距离 ,ω 为电磁波的
角频率.
探地雷达的电磁脉冲在介质中的传播速度为
v
=
c
ε
,
(2)
其中 c 为电磁波在空气中的传播速度 ,ε为介质的
介电常数 ,常见介质的介电常数如表 1 所示.
表 1 常见介质的介电常数 Table 1 Dielectric constant of common medium
由于隧道内岩体构成的复杂性及各种介质对电 磁波反射和吸收程度的差异 ,同时受到外界的各种 干扰 ,使得接收天线接收到的雷达波后 ,振幅降低 、 波形杂乱 ,难以直接从图像识别岩体的构成 ,所以要 对接收到的信号进行适当处理.
探地雷达探测岩溶
பைடு நூலகம்
２ 测 线布置 及方 法技术
测线 力 求避 开 凹 凸 地 段 。 根 据 现 场 情 况 ， 置 布 １ ０条 测 线 ， 测线 长 度 最 短 ２ 最 长 １０ ｍ， ０ｍ， ｏ 累计 测 线 长 度 ４ ５ｍ。 ７
探 地 雷 达 探 测 岩 溶
王 清玉 林 洪辉 赵 楠 崔有 志 郑 洪
（ 利部 天津水利水 电勘测设计 研究 院勘察院 ） 水 摘 要 介 绍探地雷 达在岩溶 探测 中的应用 。 探 地雷达 岩 溶
关键诃
探 地 雷 达采 用 高频 、 宽频 带 、 脉 冲 的 电磁 波发 短 射 和高 速 采样 接 收 技 术 ， 辨 率 较 高 ，可用 于 基 岩 分 探 测 、 四系地 层 划分 、 第 滑坡 预 测 、 堤坝 隐 患 探 测 、 溶 洞 和 裂 隙探 测 、 子 面地 质 灾害 预 测 、 速公 路 和机 掌 高 场 跑 道地 基 质 量检 测 、 底沉 积 和 埋藏 物 探 测 、 下 水 地 埋藏物（ 属 和非 金属 管线 、 穴 、 器 、 基 ） 金 墓 容 桩 探 测、 污染 区划 界 、 道 漏 水及 漏 气探 测 等 。 管
以及溶 蚀 洞 、 隙 带 与 围岩 之 间 ， 性 、 磁 性 差 异 裂 电 电 较 大 ， 备探 地 雷 达 探 测 岩溶 的 物 理 前 提 。 但 现 场 具 场 地狭 窄 ， 形 起 伏 较 大 ， 利 于 物 探 布 线 、 试 和 地 不 测 成 果 的对 比分析 。
该 区溶 蚀 洞发 育 ， 模 各 异 ， 规 在相 应 的探 地 雷 达 图像 中 有 明 显 的 反 映 。 其 延 伸 一 般 为 ２ ０ — ．
浅谈岩土工程勘察中探地雷达的应用
探地雷达 由发射 天线 、 接收天线 、 控制 主机 、 笔记本 电脑等基本部 分 构成 ． 探地雷达的仪器多种 多样 ： 有的配集数据触 发轮等配件 ， 有 的控制 主机 与笔记本 电脑集 成为一体。探地雷达 系统组 成如 图 ２所示 。
３ 野外 测量 的应 用
野外测量是岩土工程勘 察的重要阶段 ， 要根据 地形地貌选定探测方
案， 做探测试验 ， 开始数据采集 。 野外测量 时， 一般采用两种方 式， 比较常 用 是剖面法 （ Ｃ Ｄ Ｐ ） 测量 方式 ， 这 种方式测 量 时， 以固定 间距 同步 移动发 射 天 线和 接 收 天 线 ，沿探 测线 测 量 ， Ｔ Ｒ 的 中点 是 记 录 点 。 宽角 法
序 言
探 地雷达是物 探方法 的重 要应用技术 ， 其应用涉 及众多领 域， 在岩 土工程勘察 过程中， 探 地雷达满足大部分工程 （ 地下岩溶分布 、 松散堆积 层厚度 、 基岩面埋 深、 断层破碎带位置 、 冻 土层厚度、 地下水位埋深 、 地下 管线 （ 道） ） 探测 的要求 ， 减少钻探工作量 ， 解 决勘 探孔之间连接 的复杂地 质界线 问题 。推 断解 释勘 探孔之 间地质体 ， 对整 个探测剖面的地层提供 了科学依据 ， 从而提高勘 察精度和质量 。具有轻 便、 快捷 、 准确 、 不受场地 条件约束 的特 点， 还有 分辨率高、 图像直观 、 数据 采集可 以存储和处理等 优 点。
＾● ｔ ， 一
ｌ 岩 土 工程 勘察 作用
我 国地域辽阔、 岩土类别多 、 分布广 对各类各地 区域性岩 土工程 的 性质 才能更好地为经济建 设服务 ， 因此对场地进行 岩土工程勘察是非 常必 要。岩土工程勘察是对 建设场地的周边的地质环境特 征、 岩土工程条件 的查询 、 分析、 评价的过 程 。需要使用现代化 技术手段， 运用高频微 电子 技术以及计算技术 向地 下发送并接收 目标体 的反射 波， 现场直接提供实 时剖面 记录， 图像清晰 、 直观 。对于不 同的地质灾害有着科学依据 。因此岩土工程勘察在建筑设 计和施工中起 了不可忽略 的作用 。① 建筑工程 的设计和施 工的预防 ： 岩 土 工 程 勘 察 对 建 筑 工 程 的地 质 条 件 作 为 科 学 依 据 ， 对 工 程 设 计 和 施 工 过 程 中存 在的地质 问题能及 时发 现， 及时采 取解决措施 ， 避免可 能发生 的 安全隐患和地质灾害 。②岩 土工 程勘察的科学依据 ， 在工 程设计过程尽 量避开地 质环境不 良的地段 ， 处理好竣工 后的影响 ， 有利 工程施 工的顺 利进行 ， 达到工效 的提高 ， 保 证工 程的质量 。③岩土工 程勘 察的投 入少： 岩土工 程勘察是整个 工程 的侦 察兵， 占工程 总投资 比重小， 效果 能对 工 程总投资产生极大的影响经过详 细的勘察工作 ，避免不利 的地质 条件， 减少不必要的处理费用， 从而达到降低工程建设中的投资 。
地质雷达在岩溶隧道施工中的应用
第４ ７卷
磁 波传播 的 速度介 面 。电磁 波传播 到 电性介 面 时产
射返 回地 面 ， 过 接 收反 射 信 号 到达 地 面 的时 通
间就可 以推 测地 下介质 的变 化情 况 。电磁 脉 冲波旅 行时 ：
电性 的介 质 的分界 面上 ， 都会 形成 电性介 面 ， 亦称 电
地质雷达亦称探地雷达 ， 是基于电磁波传播理 论 发展起 来 的一 种无损 探测技 术 。它 主要是 应用 电
磁 场探测低 损耗 电介质 的 内部 结构 及物 性特 征 ［。 ７ 】
地 质雷达 工作 的基 本原 理是 由发射 天线 定 向 向
地 质条 件复 杂 ， 地质 构造 多 变 ， 构 造 运 动 活跃 ， 新 穿 越这 些 地 区时 ． 隧道 沿线 环境 地 质 条 件 的前 期 勘察
精 度 常常受 到 限制 ， 在隧 道施 工 过 程 中往 往 出现 突 水 突泥 ， 岩溶 塌陷 ， 围岩 大变形 等 环境 地质 灾 害 】 ， 造成 重大 的经济损失 和人 员伤 亡 ， 误工 期 ， 延 因此有 必要 进行地 质超前 预报 。 超前 地质 预报 的 方法 和 手段 较 多 。 地 质 素描 如 法、 超前 水平 钻孔 、 震 法 、 外 探水 、 地 红 地质 雷 达 等 。 其中 ， 地质 雷达 以其 快速 便捷 、 作 简 单 、 地 适应 操 场
收稿 日期 ：０ １ １— １ ２ １－ １２
作者简 介： － （９６ ）男 ， 罗 ＇ １８一 ， 四川资阳人 ， ￣ － 硕士研究 生 ， 研究方 向： 岩土体稳定性及 工程 环境效应 。
２ ・ ４
・
第１ ２期
罗
宇 。 ： 质 雷达 在 岩 溶 隧 道 施 工 中 的应 用 等 地
地质雷达在地下水和土壤污染调查中的应用
一、地质雷达也称探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR），利用高频电磁波束反射来探测地下目标的一种高分辨率电磁方法，也被称为电磁波脉冲雷达法、脉冲微波法、脉冲无线电频率法等。
由于探测地雷、地下隧道的需要，美国军方在上世纪60年代中期到70年代早期，对地质雷达发展起了非常大的推动作用，并从那时起地质雷达开始广泛应用于矿业，确定地下水位、土壤界面、岩性接触、岩石中孔穴、断层、层面节理和位面。
自上世纪80年代以来，地质雷达在技术装备上有了突破性进展，抗干扰性、采样率和数据处理技术都有很大提高，应用领域已从传统的地质体调查、矿产勘查扩展到环境、考古等领域。
其中，在地下水和土壤有机污染探测方面的应用，近年来常有文献报道。
地质雷达技术作为一种非破坏性地表原位探查技术，能够现场提供实时剖面记录，图像清晰直观、工作效率高、重复性好。
在地下水及土壤有机污染探测方面，与传统方法相比，具有更高的时间和经济效率，在圈定污染物扩散范围、扩散通道及追踪污染源方面更具有全局性，并在一定程度上对传统化探手段具有先期指导意义。
地质雷达技术将在环境地质调查领域，尤其在以往涉足较少的有机污染调查工作中发挥更大的作用。
二、地质雷达工作原理高频电磁脉冲通过位于地面上的发射天线激发并传入地下。
当地下介质中存在由于岩石物理、化学性质变化引起的电性差异时，部分脉冲电磁波的能量将被反射回来，并被接收天线记录下来。
三、地质雷达在地下水和土壤污染调查中的应用1、应用条件最早在污染区使用地质雷达进行地下污染物探测，是在上世纪70年代晚期（Benson）。
Lord（1987）认为在地下污染区探测技术中，对于地下埋藏的储存罐及其泄漏物、边界线圈定及总体地下地质特征描述方面，地质雷达是最为可靠的技术手段。
NAPLs（Non AqueousPhase Liquid，非水相液体，多为微溶于水的有机碳氢化合物）和其它有机污染探测。
地质雷达、TSP203等探测技术在岩溶隧道施工中的综合应用技术-课题进展及阶段性成果
地质雷达、TSP203等探测技术在岩溶隧道施工中的综合应用技术——课题进展及阶段性成果目前宜万铁路我指挥部负责标段施工正进入攻坚阶段，隧道施工也进入了关键阶段，地质雷达、TSP203等地质探测技术在隧道施工中也得到了广泛的应用，为保障施工安全，提高技术应用水平，我单位课题攻关组对各种探测技术在岩溶隧道施工中的综合应用技术积极进行了跟踪研究，收集了大量资料、数据。
目前已取得了一定进展和阶段性成果，现将具体情况汇报如下：1、 地质雷达探测技术1．地质雷达工作原理地质雷达是一种无损检测设备，主要由控制单元、天线和界面单元组成，控制单元是雷达的核心部分，它是在计算机的基础上配合信号发生触发器、A/D转换器共同组成。
地质雷达工作时向地下发射高频电磁波，当遇到不同介质分界面时产生的回波由天线接收极接收，反射界面的深度可由公式D=V*t/2=C*t/2(r ½)求得。
（C为电磁波在空气中的介电常数，t为电磁波在衬砌介质中的双程旅行时间，r 为介质的相对介电常数值）。
其中雷达波在不同介质中的传播速度是不一样的，因此我们需要对不同介质的层设置不同的雷达波速，以得到精确的分层厚度值。
一般我们采用钻孔取芯的方法或在已知厚度的地方做实验得出真实的波速值。
波速值的求法是根据波在介质中的双程走时时间不变的原理来求得的，即 D1/V1=D2/V2=△t（D1为钻孔取芯得到的实际介质分层厚度，V1为我们需要求的雷达波速值，D2为从雷达图上读出的介质分层厚度，V2为在测量前事先设定的雷达波速），雷达工作原理如下图所示：控制单元雷达天线测量表面界面单元反射界面地质雷达工作原理示意图2．探测执行规范、仪器设备及测量参数地质雷达检测参照规范《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-98）、《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）执行。
我标段采用意大利IDS公司生产的RIS-2K探地雷达，使用IDSGras现场数据采集软件IDSGRED/IN/LAYERING后处理软件、三通道数据采集单元AU-CU3、VA80MHz屏蔽天线、博泰克RIS-2K数据采集相关配置硬件。
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浅谈探地雷达在探测墩下隐伏岩溶中的应用摘要:岩溶的空间分布和物性特征为探地雷达进行岩溶地球物理探测提供了基本前提条件。
在已有的探测实例中应用探地雷达方法基本查明了岩溶的分布范围和充填性质，本文介绍了探地雷达工作原理、工程物探仪器设备及工作方法。
从而为岩溶区的岩土工程勘察和评价提供了有效手段及依据。
关键词: 探地雷达；岩溶；灰岩abstract: provide the basic premise condition characteristics of spatial distribution and physical properties of karst for ground penetrating radar karst geophysical exploration. application of gpr to identify the distribution and filling characteristic of karst in the case of detecting existing is introduced in this paper, the principle of radar work of engineering geophysical equipment and methods of work. this provides an effective means and basis for geotechnical engineering prospecting and evaluation in karst area.keywords: ground penetrating radar; karst; limestone中图分类号：tn95 文献标识码：a文章编号：一、引言岩溶(又称喀斯特)是可溶性岩层在水的化学和物理溶(浸)蚀作用下，产生沟槽、裂隙和空洞，以及由于空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象和作用的总称。
岩溶勘察宜采用工程地质测绘和调查、物探、钻探等多种手段结合的方法, 查明工程范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深, 以及岩溶堆填物性状和地下水特征。
就单个洞体本身来说, 洞体的形态、大小、堆填物性质以及顶板厚度常常是岩土工程评价中最关心的要素。
由于岩溶发育区的洞(缝、隙)与其围岩(灰岩等)及围岩与其上覆地层之间往往具有明显的物理性质, 且洞(缝、隙)的发育往往具有一定的规律性，所以物探技术可以在岩溶的勘察中发挥作用。
二、探地雷达工作原理探地雷达方法是一种用于确定地下介质分布的光谱(1mhz~1ghz)电磁技术。
它是利用高频电磁脉冲波的反射来探测目标体的，通过发射天线向地下或目标体发射高频宽频带短脉冲电磁波，当电磁波向地下介质传播过程中遇到不同的波阻抗界面时，将产生反射波和透射波。
反射和透射遵循反射与透射定律。
反射波能量大小取决于反射系数r，反射系数的数学表达式为r=[(ε1)1/2-(ε2)1/2/(ε1)1/2+(ε2)1/2](1)式中:ε1和ε2分别表示反射界面两侧的相对介电常数。
由式(1)可知: 反射系数的大小主要取决于反射界面两侧介质的相对介电常数的差异。
差异越大反射系数越大，反射波信号越明显。
经过地下地层界面或目标体的表面反射后返回地面，为接收天线所接收。
电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过的介质电磁性质及目标体的几何形态变化而变化，因此，根据接收到波的旅行时间、波幅与波形等信息，即可探测地下介质或目标体的结构、构造及目标体的埋藏深度等(见图1)。
图1 雷达探测过程示意图三、工程物探仪器设备及工作方法1、仪器设备本次物探勘察属于浅层工程地质精细测量,对工作布置不但要求作详细的安排, 测量仪器的精度、分辨率和稳定性等也同样有较高的要求. 本研究使用当今世界上技术领先的地质雷达——瑞典mala公司ramac系列cuii型主机，配以50mhz 超强地面耦合天线。
该雷达的主要特点有：①高集成化，真数字式，高速，轻便；②天线与主机之间采用光纤连接，频带宽，速度快，数据质量好，抗干扰能力强，因此发射机、接收机及主机之间不会相互干扰；③由于采用高压窄脉冲技术，其发射脉冲源与天线一一对应，因此穿透能力强。
2、工作方法探地雷达具有不同的野外工作方法，根据实际工区地质、地形条件的不同，测量方式可以选择剖面法、多次覆盖法及宽角法等。
实际工作中，测量参数如分离距、时窗及天线中心频率等也可以根据不同要求进行选择。
选择不同的参数可以得到不同分辨率及不同探测精度的雷达图形。
一般情况下，在正式进入工区以前，应有目的地进行前期参数选择试验，以达到最佳探测效果。
在进入工区探测后，应根据实际需要布置测线与测点，并且测线与测点尽可能地通过所测目的物。
在不明显的目的物上方进行测量时，线距与点距应尽可能地加密，以利于后面的资料解释与处理。
一般情况下,除个别墩台特殊考虑，每个墩位各布置3或5条物探测线，其中c测线通过左右桩中心点。
5条测线中，a、b测线与d、e测线以c测线呈对称布置，线距0.5m，测点间距0.25m,使用天线沿每条测线进行逐点探测(见图2)。
根据现场试验资料结合钻孔数据对比试验校对采集参数(采样范围、采样点数、扫描率、迭加次数等)，并精确确定各层介质的介电常数或电磁波速。
本次勘探，采用50mhz rta天线和点测方法,采样率选574mhz，时窗范围为0~ 1000 ns.图2 测线布置示意图四、资料处理与异常推断解释1、资料处理运用欧洲经典物探软件reflexw对采集的数据进行分析。
数据处理流程如图3所示, 最后输出雷达实时波形剖面。
图3 数据处理流程2、异常推断解释在完整灰岩上雷达实时波形剖面反射波同相轴振幅较小，在溶洞上雷达实时波形剖面反射波同相轴振幅明显增大，且反射波同相轴的形态会发生变化。
当溶洞规模相对其埋深较小，呈三度体形态，或岩溶为二度体形态。
当雷达测线近于垂直其长轴方向时，雷达波形剖面反射波呈双曲线形态的绕射波特征。
当岩溶规模较大时，雷达波形呈层状或不规则强反射特征。
当遇到体积较大的溶洞(大于2m×2m×2m)，溶洞内充填有水或充填物含水率较高时，雷达波被强烈吸收，振幅急剧衰减，出现速度陷阱。
五、应用实例1、地层岩性本次勘察查明，在钻探所达深度范围内，场地上部松散层除局部为第4系填筑土外，均为第4系全新统冲积层，下伏基岩为二叠系孤峰组, 构造为角砾岩、硅质页岩和灰岩及少量粉砂岩，局部呈互层状。
受构造影响，下伏基岩地层分布较零乱，详细见各桥墩桩位勘探资料。
2、地质构造从大地构造位置来看，桥位区地处扬子准地台、下扬子台坳、沿江拱断褶带的安庆凹断褶束。
区内褶皱构造主要为铜陵到贵池一带的“s”型复式褶皱, 断裂构造中除发育与褶皱相伴生的断层外，燕山期形成的北东向断裂、南北向断裂、北西向断裂也很发育，长江的河道就是循这几组断裂而伸展。
该区域第四纪以来新构造运动主要以振荡式差异升降运动为主。
早更新世地壳相对稳定，并略有升降, 末期发生不等量的上升运动；中更新世地壳表现为缓慢上升运动，末期地壳渐趋稳定;晚更新世早中期略有沉降，而末期则普遍略有上升，总体地壳趋向稳定；全新世早期地壳以沉降为主，中晚期略有抬升，地壳总体相对稳定。
3、地球物理特征从物理性质来看，灰岩常表现为高阻(低导)和弱吸收，粘土表现为低阻(高导)和强吸收，粉砂和砂砾地层则介于两者之间。
此外，水的介电常数高( 阻止电磁波传播能力强)，空气的介电常数低(阻止电磁波传播能力弱)。
由钻探揭露可知，溶洞内充填物为粘土，部分呈流塑状，溶洞与完整围岩的物性差异十分显著。
影响雷达电磁波传播的主要物性参数是介质的相对介电常数和电导率，这主要决定于岩土层的含水率。
本区具备用地质雷达探测溶洞的地球物理前提条件。
图4~图8为各剖面雷达图像。
图4a 剖面的雷达图像图5 b 剖面的雷达图像图6 c 剖面的雷达图像图7 d 剖面的雷达图像图8 e 剖面的雷达图像结合地质雷达图像特征，得出的综合勘察结果表明，场地和地基稳定，适宜进行本工程的建设。
施工图圈定的4段(含水域)岩溶区岩溶、溶洞普遍发育，其中最发育区域主要有2段，分别是:里程k94+676.5~ k94+ 721.5的10#、11# 墩和k95+ 226.5~k95+298.5的27~ 30#墩，其溶洞发育具有以下特点: 空间上溶洞规模大，深度大,呈串珠状，平面上分布呈蜂窝状，总体上为溶洞群，溶洞一般为未充填或半充填，少数为全充填，充填物为软塑状粘性土，钻探中漏水、漏浆严重,已探明的溶洞最大发育深度达77.6m。
例如左线29-1#桩，第四系覆盖层厚17.5m，溶洞发育从18.0~ 77.60m，呈串珠状,溶洞间岩层厚1.45m，单洞最大高度达43.20m, 溶洞为充填状,充填物为软塑粘性土。
左线29- 2# 桩，第四系覆盖层厚14. 10 m, 溶洞发育从14.20~71.85m，呈串珠状,溶洞间岩层厚0.10~0.60m,单洞最大高度达25.15m，溶洞为充填状，充填物为软塑状或硬塑状粘性土。
六、结论1、理论与实践证实，探地雷达因其使用宽频带、短脉冲电磁波为震源，具有比其他的地球物理方法更高的分辨率，不但具有快速、非破损、经济等优点，而且还可形象地揭示溶蚀异常的空间展布形态，在岩溶地质勘察中能够取得较好的应用效果，适宜覆盖层较薄或裸露岩层，埋藏于地表以下20~30m以上范围内的目标体的探测。
2、在雷达剖面中，岩溶地质异常的波阻特征与围岩之间差异较大，从雷达剖面上不但可以识别如溶洞、溶沟或溶槽这样的单个目标体，而且对溶蚀现象也有不同的反映。
3、对于岩溶探测来说，灰岩内部岩性不均匀或脉冲充填体，以及节理、裂隙、破碎带等结构面产生的反射波实际上构成了干扰异常波组。
但必须注意的是这些结构面处往往又是岩溶发育带。
这正决定了应用探地雷达进行岩溶探测的复杂性和困难性。